Юпитер жөнінде жалпы мәліметтер

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1. Юпитер жөнінде жалпы мәліметтер.

2. Юпитердің физикалық табиғаты.

3. Юпитердің серігі

4. Юпитерді зерттеу әдістері.

5. Юпитерге ұшырылған ғарыштық аппараттар.

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

1. Юпитер жөнінде жалпы мәліметтер.

Юпитер - Күн жүйесінің ең үлкен ғаламшары. Ол өте алып ғаламшар, Күн жүйесінің Күннен бастап санағандағы бесінші ғаламшары. Оның массасы қалған ғаламшардың бәрінің массасын қосқандағыдан 2, 5 есеге асып түседі, ал Жер массасынан 318 есе көп. Юпитердің көрінерлік шартабағы оның созылыңқы атмосферасының жоғарғы қабаты болып табылады. Тіпті, шағын телескоптың өзінен ғаламшардың айналу осі бойымен 1/16-ге тең сығылыңқы екені байқалады. Экваторлық шартабағының диаметрі полюс аймағындағысынан 1, 07 есе үлкен болып келеді. Ғаламшардың экваторлық радиусы R = 71400 км, ол Жер радиусынан 11, 2 есе үлкен. Ғаламшардағы еркін түсу үдеуі Жердікінен 2, 67 есе көп, ал оның бетіндегі ең жоғарғы жылдамдық секундына 60, 4 км-ге тең. Юпитер Жер сияқты батыстан шығысқа қарай айналады, оның үстіне айналу осі өзінің орбитасының жазықтығына бар болғаны 3 ⁰ 07 ^/ -қа көлбеген. Юпитер тура бағытта айналады.

Юпитердің едәуір сығылыңқы болуы осін жылдам айналуынан, ол әр аймақ әрқалай. Экваторлық аймағы 9 ^С 50, 5 м, ал қоңыржай аймақтары 9 ^С 55, 7 м периодпен, яғни баяуырақ айналады. Бұл шартабағының табиғаты газ екенін көрсетеді, онда қарайған жолақтар мен дақ жақсы көрінеді. Олар атмосферадағы газ ағындарынан түзілетін өзіндік бұлт болып табылады. Экватор бойымен созылып жатқан екі енді экваторлық жолақтар белсенді әрекетті, ондағы газ ағындарының жылдамдығы 100 м/с-қа жетеді.

Юпитердің Күннен орташа қашықтығы 5, 203 а. б. немесе 777, 8 млн. км. Орбита эксцентриситеті 0, 0484, орбитаның эклиптика жазықтығына көлбеулігі 1 ⁰ 18. Ғаламшардың Күнді айналу периоды (сидерлік немесе жұлдыздық) 4332 тәулік 14 сағат 7 минут (11, 86 жыл), орбита бойындағы жылдамдығы 13, 05 км/сек. Юпитердің полюстық радиусы 68813 км-ге тең, орташа тығыздығы 1, 31 г/см ³ . Қарусыз көзбен қарағанда Юпитердің түсі ашық сары түсті жұлдыз түрінде болады. Оның жұлдызының шамасы - 1, 2-ден 2, 7-ге дейін өзгереді.

2. Юпитердің физикалық табиғаты.

Ғаламшардың аймақтық жылдам айналуы мен оның орташа тығыздығы Юпитердің газ күйінде екенін, үстінің қатты емес екенін білдіреді. 1950-1951 жылдары Кеңес астрофизиктері В. Г. Фесенков пен проф. А. Г. Масевич Юпитер және басқа да алып ғаламшарлардың шамамен 75-85% сутегі, 15-25% гелийден және неғұрлым ауыр химиялық элементтердің қоспасынан тұрады деп алсақ, онда олардың физикалық сипаттары түсіндіруге келеді деп дәлелдеді. Алып ғаламшардың терең қойнауларында температура ондаған мың кельвинге жете алады, ал алапат қысымнан сутегі сұйық жағдайда және тіпті, токты жақсы өткізе алатын металдық сутегі дейтін айрықша тығыз жағдайда болуы мүмкін.

Бірақ Юпитерге Жерден жүргізілген бақылаулар арқылы оның атмосферасынан гелий табылды.

Юпитердің бетінен 130 000 және 43 000 км қашықтықтан ұшып өткен американ автоматты «Пионер - 10» (1973 жылғы желтоқсан) және «Пионер -11» станциялары оның атмосферасынан спектрлік сызықтары көмескі және Жерден байқалмайтын гелийді тапты. Сөйтіп бұрынғы Кеңес астрофизиктерінің теориялық есептері ғаламшарды жақыннан зерттеудің нәтижесінде тұжырымдалды.

Зерттеу мәліметтері бойынша Юпитердің ішкі құрылысының модельдері есептелді. Жеңіл және ауыр химиялық элементтердің пайыздық құрамына байланысты ұсынылған модельдердің кейбір айырмашылықтары бар. Юпитер массасының 72% сутегі, 22% гелий және 6% ғаламшарлардың қойнауында жатқан ауыр химиялық элементтерден тұрады деген модель аса ықтимал келеді. Осы модельде Юпитердің газды сутекті-гелийлі атмосферасы 4-6 мың км-ге дейінгі, немесе 0, 08 R (ғаламшар радиусы) тереңдікке және оның құрамында метанның, аммиактың, цианидтердің және су буының мардымсыз қосындысы бар. Атмосферасының жоғары қабаттарындағы температура - 130 ⁰ С-қа жақын, олардағы қысым 10 ³ гПа (1 атм) жақындайды, ал тығыздық 10 ^-14 г/см ³ шамасында. Тереңдеген сайын бұл шамалар арта түседі және атмосфераның төменгі қабаттарында сутегі мен гелий аралас газды сұйық күйінде жатыр. 24 000 км (0, 35) тереңдікте температура 11 000 К-ге, қысым - 3·10 ³ гПа-ға (3·10 ⁶ атм) дейін көтеріледі және осы ғаламшар қысымда сутегінің тығыздығы бірден 0, 6-0, 8 г/см ³ -ге дейін артады, ол сұйық металдық фазаға ауысады және электр өткізгішке айналады. Температурасы 25 000 К және қысымы - 2·10 ¹⁰ гПа (2·10 ⁷ атм) 0, 94 (66 000 км) шамасындағы тереңдікте ғаламшар ядросының шекарасы бар. Ядро аса тығыз (3-4 г/см ³ ) сұйық фазада және сутегінен, силикаттар, темір мен никельдердің қосындысы бар гелийден тұрады. Оның диаметрі 9000 - 1 км-ден аспайды. Ядроның ортасындағы қысым 8·10 ¹⁰ гПа (8·10 ⁷ атм), ал температура 3 К шамасында.

Юпитер жылуды Күннен Жерге қарағанда 27 есе аз алады және атмосфераның жоғарғы қабаттары алған энергияның 45 пайызын шағылдырады, ондағы температура 160 ⁰ С шамасында болуы тиіс. Бірақ оның күндізгі және түнгі шағындағы «Пионер - 10» американ автоматты станциясы өлшеген температура - 130 ⁰ С шамасында болды, өйткені Юпитердің ыстық қойнауы Күннен өзі алатын жылудан 2 есе артық жылу бөледі.

Юпитердің сұйық қойнауы мен жылдам айналуы оның магнит өрісін тудырады, ол Жердің магнит өрісінен 50 есе күшті. Ғаламшар магнит өрісінің осі оның айналу осінен 10 ⁰ -қа көлбеу жатыр. Юпитердің магнитосферасы 6·10 ⁶ км (80 R-ге жуық) жайылады және онда 2, 5·10 ⁶ , шамамен 35 R км-ге жететін радиациялық белдеу түзіледі, ол Жердің радиациялық белдеуінен 40 000 есе күшті. Неғұрлым күшті белдеу ғаламшардың 1, 5-нан 6 радиусындай (428 000 км) аймағында орналасқан. Дәл осы аймақ Юпитердің 1955 жылы Жерден жүргізілген бақылаулар арқылы ашылған қуатты радио сәулесінің басты көзі болып табылады. Оның алдына тек күннің радиосәулесі ғана түсе алады.

Юпитердің оңтүстік жарты шарында Қызыл Дақ деген атпен белгілі үлкен тұрақты ойық пішінді және қызғылт түсті түзіліс айрықша көрінеді. Оның көлемі бойлық бойынша 35 000 км-ге және ендік бойынша 14 000 км-ге жетеді, ал белсенділігі ылғи құбылады және оның нашар байқалатын жылдары да болады. Атомосфералық ағым оны барлық жағынан ағып өтеді. «Пионер - 11» және «Вояджер - 1» ғарыш станцияларынан (1979 жылғы наурыздың басында 300 мың км қашықтықтан ұшып өткен) алынған суреттерде циклонды құйындар айқын көрінеді. Қызыл Дақ - бұл ғаламшар атмосферасындағы тұрақты құйын; оның айналу мерзімі шамамен 6 тәулік. Осыған ұқсас шағын көлемді, оның ішінде кесекөлденеңі 16 000 км келетін Ақ Дақ та табылды.

1960 жылы Киев университетінің профессоры С. К. всехсвятский Юпитердің экваторын қоршаған майда тастар мен тозаңдардан тұратын жіңішке сақинасының барын болжап айтты. Бұл болжам ғаламшар экваторын бойлай жіңішке қара жолақтың оқтын-оқтын пайда болуына негізделеді, оны Всехвятский сақина көлеңкесі деп есептеді. 1979 жылғы наурыздың 4-де «Вояджер - 1», ал 1979 жылғы шілденің 10-да «Вояджер - 2» сақинаны суретке түсірді. Сақинаның сыртқы радиусы 126 000 км-ге жуық. Сақина өте жіңішке, Жерге қырымен қараған, сондықтан Жерден көрінбейді.

3. Юпитердің серігі

Қазіргі кезеңде Юпитердің 61 серігі анықталды. Олардың бәрі де қатты денелер, төртеуі неғұрлым ірі және айдың көлемі мен массасымен салыстырарлықтай шар тәрізді. Бұл төрт серікті 1610 жылдың қаңтарында - ақ Галилей ашқан. Олар тіпті дүрбі арқылы да көрінеді. Серіктердің өз өосінен айналу жылдамдықтары Юпитердің төңірегіндегі айналу жылдамдықтары Юпитерге ылғи бір жарты шарымен (Ай сияқты) қараған күйде және оның экваторы белдеуі бойымен айналады.

Оларға ежелгі грек мифологиясынан алынған: Ио (айдың тәңірісі), Еуропа (жер шаруашылығының тәңірі), Ганимед және Калисто деген есімдер берілген. Юпитер спутниктерінің қысқаша сипаттамасы.

№

Аталуы

Жарқы-рауы

Юпитерден қашықтығы

10 ³ км

Айналу периоды тәулікпен

Диометр

Айдағы массасы мен алынған масса

Км

Ай диаметр мен алынған

№: І

Аталуы: Ио

Жарқы-рауы: 5, 0

Юпитерден қашықтығы103км: 421, 6

Айналу периоды тәулікпен: 1, 769

Диометр: 3630

Айдағы массасы мен алынған масса: 1, 041

1, 21

№: ІІ

Аталуы: Еуропа

Жарқы-рауы: 5, 3

Юпитерден қашықтығы103км: 670, 9

Айналу периоды тәулікпен: 3, 551

Диометр: 3140

Айдағы массасы мен алынған масса: 0, 90

0, 66

№: ІІІ

Аталуы: Ганимед

Жарқы-рауы: 4, 6

Юпитерден қашықтығы103км: 1070, 0

Айналу периоды тәулікпен: 7, 155

Диометр: 5260

Айдағы массасы мен алынған масса: 1, 51

2, 02

№: ІV

Аталуы: Коллиста

Жарқы-рауы: 5, 6

Юпитерден қашықтығы103км: 1880

Айналу периоды тәулікпен: 16, 689

Диометр: 4800

Айдағы массасы мен алынған масса: 1, 38

1, 44

Көлемі жағынан Ганимед Меркуриден үлкен, ал Калисто оны мен бірдей деуге болады. Ио серігі Күн жүйесіндегі бірден бір бекенді жанартаулы серік онан биіктігі 200 км - ге дейін газ бен тозаң лаұқтыратын жеті жанартау табылды. Серіктердің беті толып жатқан қазан - шұңқырдан, жал - жл болып қатып қалған құм секілді созылып жатқан қыртыстардан және тілімделген жарықтардан тұрады. Ал Ио серігінің беті жаңартау лавасымен көмілген.

Юпитердің 4 галилей серіктерінің ішінде ең кішісі - Еуропа Оның мөлшері Айдан сәл кішірек (3476 км - Ай диаметрі болса, Еуропа - 3130 км) . Еуропа Ай сияқты өз ғаламшарына әруақытта бір жанымен бұрылған. Ал олардың тығыздығы шамамен бірдей - 3г/см ³ Еуропаның тоғыздығы, Айдыкі - 3, 3 г/ см ³ .

Ганимед - күн жүйесінің ең үлкен серігі. Егер Ганимед күн айналасының орбитасы бойынша айналса, онда ол ғаламшар болып есептелер еді. Өзінің мөлшеріне (диаметрі - 5262 км) қарай меркурий (2440 км) мен Плутон (1142 км) ғаламшарларынан асып түседі.

«Пионер - 10» (1973 жылғы желтоқсан) мен «пионер - 11» (1974 жыл) бірінші болып гонимед серігіне жақындады, шамамен 750 мың км. Қашықтықта зерттеді түсірілген суреттерден оның беті метеориттік кратерлермен шимақталғаны айқын көрінеді. Зерттеу барысы ганимедттің тығыздығы шамамен 1, 9 г/см ³ екенін көрсетті. Демек, юпитердің үшінші серігі Ганимед жартылай судан тұрады.

Калисто - ұлы ғалым Голилей ашқан Юпитердің төртінші серігі. Ол үлкен мөлшерімен ерекшеленеді - диаметрі 4800 км және салмағы 1, 08х 10 ²³ , ал оның орбитасы ғаламшар бетінен 1883 000 км арақашықтықта созылып жатыр. Юпитердің бұл серіг мөлшері жағынан Меркурий ғаламшарына (4880 км) тең және көлемі жағынан күн жүйесінің үшінші серігі болып табылады. Оның айналу мерзімі - 16, 689 тәулік.

Калисто негізінен тастар мен мұздардан тұрады: 40% - пайыз мұздан және 60% - пайыз силикат пен темірден, деп есептейді.

Калисто серігінің беті өте ежелден келеді: оның қалыптасуы 4 млрд. жыл бұрын аяқталады. Онан арғы бетінің рельефтерінің өзгеруі негізінен метеоритерге байланысты болады.

Қалған серіктерінің шамасы 1 - нан 280 км-ге дейін жетеді, ал пішіндері бұрыс. Олар ашылу ретіне қарай нөмірленген, сондықтан ол цифрлар ғаламшардан қашықтығын көрсететін цифрлармен сәйкес келмейді ғаламшарға ең жақын ХІV адрастея мен ХVІ Метис 128000 км радиусты ұқсас орбитасымен 7 сағ 05 мин айналып шығады. Төрт алыс серіктері (ХІІ Ананке, ХІ Карме, VІІІ Пасифе мен ІХ Синопе) кері бағытта аса созылыңқы, біршама көлбеу орбитамен қозғалады, Анағұрлым алыс ІХ серік 2, 33. 10 ⁷ км орташа қашықтықта 758 тәулік мерзімде бір айналып шығады.

Юпитердің өзінің шалғай серіктерін астероидтар белдеуінен қармап алуы әбден мүмкін.

Өзінің қозғалысы кезінде жақын серіктер ғаламшардың тасасына енеді (серіктердің тұтылуы), ғаламшардың арғы жағына жасырынады (серіктермен тоғысуы), оның алдынғы тұсынан өтеді (серіктердің өтуі) және оның шартабағына көлеңкелерін түсіреді. Бұл құбылыстар тіпті шағын телескоппен қарағанда да жақсы көрінеді.

4. Юпитерді зерттеу әдістері.

Күн жүйесінен ары ұшу алғаш 1972 жылдың 3 наурызынан басталды, алайда оның негізгі мақсаты жұлдыздарға саяхат жасау болмады. «Пионер - 10» станциясына юпитердің салмағын анықтау, оның магниттік өрісі мен радиациялық белдеуін, жылу тепе - теңдігі мен температураның сыртқы атмосферада таралуын зерттеу және де ғаламшар мен оның серіктерінің көрінетін жарықтағы суреттерін түсіріп, олардың сипаттамаларын зерттеу міндеттері жүктелген еді. Юпитерге ұшу бағытындағы күн желі, ғаламшараралық магнит өрісі, космос сәулелері, метеор заттары зерттелді. Станцияда Юпитердің астероидтық және радиациялық белдеуінің электрондық аппаратура үшін қатерінің дәрежесін анықтауға тура келді.

5. Юпитерге ұшырылған ғарыштық аппараттар.

Станция салмағы 260 кг, ал ғылыми аспаптардың салмағы - 30 кг болды. Оның ішінде магнитометр, плазма анализаторы, зарядталған бөлшектер мен космос сәулелерінің детекторы, Гейгер - Мюллер санауышының жиынтығы, радиациялық детектор, ультракүлгін фотометр, Юпитер мен оның серіктерінің бейнесін алу үшін фотополяриметр, инфрақызыл радиометр болды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.